[发明专利]一种小型化电磁传感器

权利要求书

1.一种小型化电磁传感器，其特征在于，包括：频率综合器及依次相接的宽带天线、射频前端模块、中频处理模块和输出接口，其中，

所述宽带天线用于感应空间电磁信号；所述射频前端模块包括采用键合技术集成在同一芯片上的射频开关阵列和多个射频通道，所述射频开关阵列用于将不同频率的空间电磁信号分别接入到不同的射频通道，任一所述射频通道内设有一混频器，所述混频器用于将该射频通道内的空间电磁信号下变频为一特定频率的中频信号；所述频率综合器用于在所述中频处理模块的控制下为各射频通道提供下变频的本地振荡信号；

所述中频处理模块用于将所述特定频率的中频信号下变频为基带数字信号，并对所述基带数字信号进行处理以输出空间电磁信号的特性信息；其中，所述空间电磁信号的特性信息包括：频率、幅值和相位。

2.根据权利要求1所述的小型化电磁传感器，其特征在于，任一所述射频通道内还设有带通滤波器、低噪放大器、可变增益放大器和低通滤波器；所述带通滤波器、低噪放大器、混频器、可变增益放大器和低通滤波器依次相接。

3.根据权利要求2所述的小型化电磁传感器，其特征在于，所述射频开关阵列包括第一射频开关阵列和第二射频开关阵列，其中，

所述第一射频开关阵列的输入端与所述宽带天线相连，输出端与各射频通道的带通滤波器相连；所述第二射频开关阵列的输入端与各射频通道的低通滤波器相连，输出端与所述中频处理模块相连；

所述第一射频开关阵列用于将不同频率的空间电磁信号分别接入到不同的射频通道；所述第二射频开关阵列用于按预设时序将各射频通道输出的特定频率的中频信号输送给所述中频处理模块。

4.根据权利要求3所述的小型化电磁传感器，其特征在于，所述中频处理模块包括射频收发器及与所述射频收发器相连的处理器，其中，

所述射频收发器用于接收各射频通道输送的特定频率的中频信号，并将所述特定频率的中频信号转换为基带数字信号输出给所述处理器；所述处理器用于对所述基带数字信号进行分析运算，并输出空间电磁信号的特性信息。

5.根据权利要求4所述的小型化电磁传感器，其特征在于，所述处理器包括：

加窗模块，用于对所述射频收发器输出的基带数字信号进行加窗运算，得到特定时域范围内的基带数字信号；

FFT模块，用于对所述特定时域范围内的基带数字信号进行FFT运算，得到频域响应信号；

取模模块，用于对所述频域响应信号进行取模运算，得到空间电磁信号的频谱幅度值；

数据预处理模块，用于对所述频域响应信号进行压缩，并通过所述输出接口发送给外部设备。

6.根据权利要求5所述的小型化电磁传感器，其特征在于，所述射频收发器选用AD9361集成收发芯片，所述处理器选用ZYNQ7020系列AP-SOC芯片。

7.根据权利要求6所述的小型化电磁传感器，其特征在于，所述处理器引出的SPI接口与AD936的SPI控制接口相连接，用于对AD9361的参数配置。

8.根据权利要求7所述的小型化电磁传感器，其特征在于，所述处理器外接2000MB的DDR芯片，同时还设置了SD卡接口；

AD9361的基带数据接口与所述处理器的PL端相连，所述处理器通过时序匹配和控制，将接收到的基带数字信号通过内部AXI-DMA所连接的AXI总线发送给所述DDR芯片。

9.根据权利要求1～8任一项所述的小型化电磁传感器，其特征在于，所述宽带天线包括用于感应低频空间电磁信号的环形天线和用于感应高频空间电磁信号的圆锥天线。

10.根据权利要求9所述的小型化电磁传感器，其特征在于，还包括壳体，所述壳体上设置有多个天线接口，所述宽带天线可插拔地设置在所述天线接口中；所述射频前端模块和中频处理模块设置在所述壳体内，所述输出接口嵌设在所述壳体上。